本發(fā)明涉及燃煤煙氣脫硫脫汞技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法。

背景技術(shù)：

煤碳是我國(guó)主要的能源之一，占據(jù)全國(guó)西祠能源產(chǎn)量的70％左右。在煤碳資源如此豐富化的前提下，使得我國(guó)火電廠在短期內(nèi)依然還會(huì)大量的出現(xiàn)，但是，煤碳中含有大量的有害成分，其中以硫成分和汞成分較為突出，硫成分主要以二氧化硫的形態(tài)存在于煙氣中，隨著煙氣排放在環(huán)境中后，容易造成酸雨的形成；汞成分在煙氣中存在的形態(tài)較為豐富，有離子型、分子型，由于汞具有較強(qiáng)的毒性，如果隨著煙氣排放在環(huán)境中，其將會(huì)進(jìn)入湖泊、江河，進(jìn)一步的進(jìn)入生物體中，在生物體中轉(zhuǎn)化成甲基汞，而甲基汞對(duì)生物體新陳代謝具有抑制作用，因此會(huì)給生物體的健康帶來(lái)嚴(yán)重的威脅，因此，對(duì)于排放出來(lái)的煙氣有必要經(jīng)過(guò)處理后才能排放，否則將會(huì)造成大面積的環(huán)境破壞。

殼聚糖是有自然界廣泛存在的幾丁質(zhì)經(jīng)過(guò)脫乙酰作用得到的天然高分子化合物，其具有生物官能性、生物相容性、微生物易降解性，具有較優(yōu)的活潑性和絡(luò)合功能，能夠在金屬提取領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

目前，將殼聚糖應(yīng)用于煙氣脫硫脫汞中的研究還未見(jiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法。

具體是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:0.7-1.5混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量3-7％的水，控制溫度為10-20℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.1-0.3倍的高碘酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦粉碎成粉末，并加水制備成礦漿，再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的5-9倍，加水調(diào)整液固比為3-7:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)20-80目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以10-15L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為10-20min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

所述的高碘酸鉀采用高錳酸鉀或次氯酸鉀代替。

所述的軟錳礦，在粉碎后，將其先加熱至300-500℃后，再將其加水制備成礦漿。

所述的軟錳礦在粉碎前采用微波輻射處理10-20min，微波輻射功率為100-230W。

所述的軟錳礦在加水制備成礦漿后，采用微波輻射處理10-20min，微波輻射功率為100-230W。

所述的燃煤煙氣，在通入固定床反應(yīng)器中的速度為12-14L/min。

所述的步驟，還包括將固定床反應(yīng)器處理過(guò)燃煤煙氣的脫硫脫汞劑采用水浸泡、過(guò)濾步驟。

通過(guò)將殼聚糖經(jīng)過(guò)氨基硫脲與氧化劑進(jìn)行改性處理后，使得其進(jìn)入軟錳礦漿后，能夠?qū)θ济簾煔庵械亩趸?、單質(zhì)汞成分氧化成硫酸和離子汞，硫酸與錳離子形成硫酸錳進(jìn)入，汞離子被改性后的殼聚糖吸附絡(luò)合，再將其采用水浸泡，使得硫酸錳與絡(luò)合汞的分離，而且在殼聚糖和軟錳礦的共同作用下，使得煙氣中脫硫效率達(dá)到87％以上，脫汞效率達(dá)到了85％以上，降低了燃煤煙氣中二氧化硫、汞成分的排放，降低了環(huán)境污染。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的限定，但要求保護(hù)的范圍不僅局限于所作的描述。

在研究過(guò)程中，對(duì)于某些操作方案中，改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:0.7-1.5混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量3-7％的水，控制溫度為10-20℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.1-0.3倍的高碘酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦粉碎成粉末，并加水制備成礦漿，再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的5-9倍，加水調(diào)整液固比為3-7:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)20-80目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以10-15L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為10-20min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

在某些實(shí)施例中，所述的高碘酸鉀采用高錳酸鉀或次氯酸鉀代替。

在某些實(shí)施例中，所述的軟錳礦，在粉碎后，將其先加熱至300-500℃后，再將其加水制備成礦漿。

在某些實(shí)施例中，所述的軟錳礦在粉碎前采用微波輻射處理10-20min，微波輻射功率為100-230W。

在某些實(shí)施例中，所述的軟錳礦在加水制備成礦漿后，采用微波輻射處理10-20min，微波輻射功率為100-230W。

在某些實(shí)施例中，所述的燃煤煙氣，在通入固定床反應(yīng)器中的速度為12-14L/min。

在某些實(shí)施例中，所述的步驟，還包括將固定床反應(yīng)器處理過(guò)燃煤煙氣的脫硫脫汞劑采用水浸泡、過(guò)濾步驟。

實(shí)施例1

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:0.7混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量3％的水，控制溫度為10℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.1倍的高碘酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦粉碎成粉末，并加水制備成礦漿，再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的5倍，加水調(diào)整液固比為3:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)20目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以10L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為10min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

實(shí)施例2

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:1.5混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量7％的水，控制溫度為20℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.3倍的高錳酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦粉碎成粉末，加熱至300℃后，并加水制備成礦漿，再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的9倍，加水調(diào)整液固比為7:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)80目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以15L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為20min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

實(shí)施例3

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:1.1混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量5％的水，控制溫度為15℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.2倍的次氯酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦采用微波輻射處理10min，微波輻射功率為230W，粉碎成粉末，并加水制備成礦漿，再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的7倍，加水調(diào)整液固比為5:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)60目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以13L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為15min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

實(shí)施例4

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:1.3混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量4％的水，控制溫度為17℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.1倍的高碘酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦采用微波輻射處理20min，微波輻射功率為100W，粉碎成粉末，加熱至500℃后，并加水制備成礦漿，再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的8倍，加水調(diào)整液固比為4:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)30目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以12L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為13min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

實(shí)施例5

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:0.9混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量6％的水，控制溫度為14℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.3倍的高碘酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦粉碎成粉末，加熱至370℃后，并加水制備成礦漿，采用微波輻射處理13min，微波輻射功率為140W。再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的6倍，加水調(diào)整液固比為6:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)70目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以14L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為16min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

實(shí)施例6

一種改性殼聚糖用于燃煤煙氣脫硫、脫汞的方法，包括以下步驟：

(1)將殼聚糖與氨基硫脲按照質(zhì)量比為1:1.4混合均勻后，加占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量5.5％的水，控制溫度為16℃，滴入占?xì)ぞ厶琴|(zhì)量0.15倍的高碘酸鉀，攪拌均勻，得到改性殼聚糖；

(2)將軟錳礦粉碎成粉末，加熱至400℃后，并加水制備成礦漿，采用微波輻射處理15min，微波輻射功率為170W。再將礦漿加入改性殼聚糖中，礦漿加入量以軟錳礦粉計(jì)為改性殼聚糖質(zhì)量的7倍，加水調(diào)整液固比為5:1，攪拌均勻，噴霧干燥，過(guò)40目篩，得到粉末脫硫脫汞劑；

(3)將粉末脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中，將燃煤煙氣以11L/min通入固定床反應(yīng)器中，使得燃煤煙氣與固定床反應(yīng)器接觸作用，脫硫脫汞劑填充在固定床反應(yīng)器中的高度使得燃煤煙氣從進(jìn)入脫硫脫汞劑中至從脫硫脫汞劑中出來(lái)的時(shí)間為19min，即可完成燃煤煙氣脫硫脫汞處理。

本發(fā)明創(chuàng)造在采用水進(jìn)行浸泡處理過(guò)燃煤煙氣脫硫脫汞劑時(shí)，其水溫為常溫，該浸泡過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)將硫酸錳溶解在水中，將絡(luò)合汞離子的成分進(jìn)入渣中，使得硫成分和汞成分得到脫離出來(lái)后分離，使得副產(chǎn)品為硫酸錳，極大程度的提高了燃煤煙氣處理的附加值。

本發(fā)明創(chuàng)造針對(duì)上述實(shí)施例中處理，對(duì)煙氣進(jìn)入固定床反應(yīng)器中進(jìn)行處理前的硫含量和汞含量進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)處理燃煤煙氣后的固定床反應(yīng)器中的脫硫脫汞劑中硫成分與汞成分的含量進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如表1所示：

表1

由上表數(shù)據(jù)顯示可以看出，本發(fā)明創(chuàng)造的方法能夠使得燃煤煙氣中的硫成分脫除率達(dá)到87％以上，優(yōu)選能夠達(dá)到97％以上；汞成分的脫除率達(dá)到85％以上，優(yōu)選達(dá)到98％以上。

以上實(shí)施例和試驗(yàn)結(jié)果，僅限于對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案所能達(dá)到的技術(shù)效果做出說(shuō)明，以便于本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案做出正確的理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在此基礎(chǔ)上，做出的非突出的實(shí)質(zhì)性特征和非顯著進(jìn)步的改進(jìn)，均屬于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。